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天文工作者观测到某行星的半径为R1,自转周期为T1,它有一颗卫星,轨道半径为R2...

天文工作者观测到某行星的半径为R1,自转周期为T1,它有一颗卫星,轨道半径为R2,绕行星公转周期为T2.若万有引力常量为G,求:
(1)该行星的平均密度;
(2)要在此行星的赤道上发射一颗质量为m的近地人造卫星,使其轨道平面与行星的赤道平面重合,且设行星上无气体阻力,则对卫星至少应做多少功?
根据万有引力提供卫星圆周运动的向心力可以列式求出行星的质量M,进一步求密度;在赤道上发射近地卫星,同样根据万有引力提供向心力求出卫星的发射速度,再根据动能定理求出发射卫星过程中所做的功. 【解析】 (1)卫星与行星之间的万有引力提供卫星绕行星作圆周运动的向心力: 解得 ∴ (2)质量为m的人造卫星在靠近行星表面绕行时,可认为其轨道半径为R1,设绕行速度为v,由万有引力提供向心力有: 所以 把(1)中解得质量代入得: 该人造卫星在此行星表面随行星一起自转: 发射卫星时至少应对它做的功为W,由动能定理得: 发射过程对卫星做的功等于卫星动能的增量: 答:(l)该行星的密度为. (2)要在此行星的赤道上发射一颗质量为m的近地人造卫星,使其轨道平面与行星的赤道平面重合,且设行星上无气体阻力,则对卫星至少应做功为:.
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考点分析:
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表格一
电压表示数/V1.210.900.600.29
电流表示数/A0.100.200.300.400.50
表格二
电压表示数/V1.401.311.221.081.00
电流表示数/A0.100.200.300.400.50
①在图乙的坐标纸中分别作出R的U-I图象和电源的U-I图象.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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